Největší urychlovač částic již pracuje deset let

Velký hadronový urychlovač částic, CERN.

S délkou 27 kilometrů a několika detektory o velikosti činžovního domu představuje Velký hadronový urychlovač (LHC) skutečného obra. Jeho posláním je přitom zkoumat částice, jež se naopak svými rozměry blíží nicotě. Největší a nejvýkonnější urychlovač částic na světě byl uveden do zkušebního provozu 10. září 2008.

Urychlovač tvoří kruhový tunel umístěný v hloubce 50 až 150 metrů pod zemí. Nachází se na území mezi pohořím Jura ve Francii a Ženevským jezerem ve Švýcarsku. Za téměř tři miliardy eur (asi 74 miliard korun) jej vybudovala Evropská laboratoř jaderného výzkumu (CERN) s cílem zkoumat elementární částice, z nichž se skládá nám známý svět. Jednou z cest k tomuto poznání je simulovat podmínky, jaké panovaly ve vesmíru bezprostředně po jeho zrodu. A právě to je úkolem obřího urychlovače.

Principem svého fungování připomíná urychlovač obří centrifugu, která dokáže pomocí silného magnetického pole udělit vysokou rychlost tenkému svazku iontů olova či protonů. Přesněji řečeno jde obvykle o dva svazky, z nichž každý obíhá opačným směrem. Po získání potřebné rychlosti se paprsky čelně srazí, přičemž vznikne sprška nových částic, mezi nimiž vědci hledají důkazy svědčící o existenci dosud pouze předpokládaných či dokonce zcela neznámých entit.

Kinetická energie každého svazku protonů v urychlovači má hodnotu sedmi teraelektronvoltů (TeV). Pro představu: kinetická energie letícího komára dosahuje přibližně jednoho TeV. Na první pohled tedy není energie udělená částicím v urychlovači nijak velká. Rozdíl je v tom, že proton je o 12 řádů menší než komár a tomu odpovídají i důsledky, které pro něj srážka má. Mimochodem, vzhledem k zanedbatelným rozměrům protonů je pravděpodobnost jejich srážky mimořádně malá. Vědci ji přirovnávají k pravděpodobnosti, že se dvě jehly vystřelené ze vzdálenosti deset kilometrů proti sobě střetnou uprostřed letu.

Urychlení částic a jejich stlačení do co možná nejtenčího svazku má na starosti soustava zhruba 9600 supravodivých elektromagnetů několika typů. Ty ke svému fungování potřebují teplotu minus 271 stupňů Celsia. S jistou nadsázkou tak lze LHC označit za největší mrazák na světě.

Tak složité technické zařízení, jakým urychlovač je, se čas od času nevyhne problémům. Už krátce po zahájení zkušebního provozu v září 2008 způsobila chyba na jednom z elektromagnetů vážnou poruchu urychlovače. Její odstranění trvalo technikům 14 měsíců.

V roce 2013 bylo zařízení odstaveno kvůli modernizaci a zvýšení výkonu, vylepšený urychlovač byl opět spuštěn o dva roky později. Vědci pak oznámili, že se v zařízení podařilo uskutečnit srážky částic o rekordní síle 13 teraelektronvoltů (TeV), což je dvojnásobek výkonu před výlukou.

Není tajemstvím, že hlavním posláním LHC je potvrdit existenci Higgsova bosonu. Jde o součást takzvaného standardního modelu částicové fyziky, která podle řady vědců hraje klíčovou roli ve vysvětlení původu hmotnosti ostatních elementárních částic. A hon na "božskou částici" už přinesl výsledky. V létě 2012 vědci oznámili, že zachytili částici, která se svými charakteristikami Higgsovu bosonu podobá. V březnu 2013 objev na základě dalších experimentů potvrdili. A letos v srpnu CERN oznámila, že se jí podařilo dokázat rozpad Higgsova bosonu na dva takzvané kvarky b neboli spodní kvarky.

Poněkud ve stínu hledání Higgsova bosonu zůstávají výsledky dalších experimentů. V prosinci 2011 vědci oznámili, že se jim právě díky tomuto zařízení podařilo zachytit do té doby nezpozorovanou částici zvanou Chi_b (3P).

Větší pozornost ale vyvolal experiment provedený v září 2011. Z něj totiž vyplynulo, že elementární částice zvaná neutrino je schopna překonat rychlost světla, považovanou podle Einsteinovy teorie relativity za nepřekročitelnou. Senzace však skončila blamáží. Ukázalo se totiž, že výsledek pokusu zásadně zkreslila chyba měření.

V červenci 2015 pak vědci oznámili objev pentakvarku, což byla dosud pouze předpokládaná subatomární částice, a loni v červenci ohlásili nález nové subatomární částice (šlo o typ baryonu), od níž si slibovali lepší pochopení soudržnosti hmoty.

Foto: ČTK , CHRISTIAN BEUTLER/KEYSTONE

Autor: ČTK



Čtěte dále

Úplné zatmění Měsíce v českých hvězdárnách sledovaly stovky lidí.

Úplné zatmění Měsíce v českých hvězdárnách sledovaly stovky lidí

Stovky lidí ráno v českých hvězdárnách sledovaly úplné zatmění Měsíce. Uvedli to pracovníci hvězdáren. Úkaz, při kterém se mezi...

Zatmění Měsíce.

Ráno nastalo poslední úplné zatmění Měsíce tohoto desetiletí

V pondělí časně ráno bylo v Česku možné pozorovat poslední úplné zatmění Měsíce tohoto desetiletí.

Ruský modul Zarja a americký modul Unity před spojením v roce 1998.

Část zařízení ruského modulu ISS je prý v kritickém stavu

Část zařízení ruského modulu Zarja, který byl v roce 1998 základním stavebním kamenem Mezinárodní vesmírné stanice, je v...

V noci z neděle na pondělí bude na obloze k vidění zatmění Měsíce.

Připravte si dalekohledy. Týden začne zatměním Měsíce

Je tady na dlouhou dobu poslední "divadelní" představení na obloze. V noci z neděle na pondělí nás čeká zatmění Měsíce, který...

Semena bavlníku na Měsíc dopravila čínská sonda Čchang-e 4.

První rostlina, která vyklíčila na Měsíci uhynula. Mohl za to pokles teploty

První rostlina, která vyklíčila na Měsíci, uhynula. Stalo se tak poté, co na odvrácené straně Měsíce nastala noc a teplota klesla...

Univerzita Tomáše Bati.

Zlínští vědci vyvinuli vysoce efektivní zdroj UV záření

Vědci z Centra polymerních systémů zlínské Univerzity Tomáše Bati (UTB) ve spolupráci se slovinskými kolegy vyvinuli vysoce...

Ilustrační foto.

Většina účtenek je karcinogenních, varují vědci

Až 90 procent z účtenek, jež dostaneme v obchodech, je karcinogenních, varují vědci. Lístky jsou totiž tisknuty termálním...

Ilustrační foto.

První velký úspěch. Na Měsíci vyklíčila semena bavlníku

Na odvrácené straně Měsíce vyklíčila semena bavlníku, která tam dopravila počátkem ledna čínská sonda Čchang-e 4. Informoval o...

Ilustrační foto.

Brněnští vědci jako první využili rotaci fotonů k posunu objektu

Brněnští vědci učinili objev, který může otevřít nové experimentální cesty ke světlem poháněným mikromotorům či k novým...

Pohled na Vltavu a Karlův most z Mánesova mostu.

Potápěči se ponoří do Vltavy. Budou hledat fragmenty Juditina mostu

Archeologové s pomocí potápěčů začali třídenní průzkum dna Vltavy v místech, kde stál Juditin most. Zimní období je podle nich...

Ilustrační foto.

Poučka o dýchání po zasypání lavinou příliš nefunguje

Výzkum dýchání pod lavinou na Fakultě biomedicínského inženýrství Českého vysokého učení technického v Praze vyvrátil poučku, že...

Zkamenělina trilobita.

Fauna a flóra. Národní muzeum dostalo tisíce třetihorních fosilií

Sbírku zkamenělé třetihorní flóry a fauny, která se po desítky let nacházela při těžbě v severních Čechách, dostalo do svých...

Ilustrační foto.

V lednu dojde k úplné zatmění Měsíce. Potrvá hodinu a dvě minuty

V pondělí 21. ledna nastane úplné zatmění Měsíce, bude trvat hodinu a dvě minuty a bude poslední v tomto desetiletí. Další bude...

Ilustrační foto.

Čína pošle sondu pro vzorky z Měsíce do konce letošního roku

Čína hodlá ke konci letošního roku poslat pro vzorky z povrchu přivrácené strany Měsíce sondu Čchang-e 5. Na tiskové konferenci...

Radioaktivita.

Írán vyvíjí technologii obohacování uranu

Írán vyvíjí novou technologii, která mu umožní získat vysoce obohacený uran. S odvoláním na íránského viceprezidenta Alího Akbara...

Ilustrační foto.

Jediný ruský radioteleskop přestal reagovat na pokyny ze Země

Jediný ruský radioteleskop Spektr-R přestal reagovat na pokyny přicházející ze Země. Ruským médiím to oznámil šéf vesmírného...

Ilustrační foto.

Nový vědecký objev může objasnit vznik a šíření infekčních nemoc

Objev dosud neznámé matrjoškové hybridní zóny parazitů myší může přinést nové informace pro zkoumání vzniku a šíření infekčních...

Přistání sondy Čchang-e 4.

Čína zveřejnila unikátní snímky z odvrácené strany Měsíce

Čína v pátek zveřejnila další fotografie z odvrácené strany Měsíce, kde počátkem ledna přistála její sonda Čchang-e 4. Je mezi...

Ilustrační foto.

Sexuální hračka ostrouhala. Pořadatelé veletrhu jí odňali cenu

Polemiku vzbudilo rozhodnutí pořadatelů největšího světového veletrhu spotřební elektroniky v americkém Las Vegas, kteří nejprve...

Ilustrační foto.

Saturn přestane být nebeským krasavcem. Přijde o prstence

Saturn nebude "nebeským krasavcem" naší sluneční soustavy věčně. Vyplývá to z nových vědeckých výzkumů americké vesmírné agentury...

další zprávy

Titulní strana Standardní písmo Větší písmo

Tmavé zobrazení
Přepnout na plnou verzi